Massatoiminta
Massatoiminta
Erityinen aktiivisuus on teoreettinen aktiivisuus, joka kilogrammalla puhdasta radioaktiivista ainetta olisi. Se mitataan paljon pienemmillä näytteillä.
In ydinfysiikka , aktiivisuuden massa on radioaktiivinen aine on sen aktiivisuus massayksikköä kohti, ja näin ollen määrä hajoaa kohden ajan ja kohden massaa . Tätä määrää kutsutaan myös spesifiseksi aktiivisuudeksi . Se ilmaistaan becquereliä kohti kilogrammaa (Bq / kg), yksikkö International System (SI), tai jopa becquereliä grammaa (Bq / g).
Massa-aktiivisuus antaa mahdollisuuden mitata tietyssä näytteessä laimennetun radioaktiivisen aineen määrä havaitun aktiivisuuden mittauksesta edellyttäen, että kyseinen radionuklidi ( isotooppi ) on tunnistettu etukäteen .
Laskenta ja mittaus
Aktiivisuus massa on puhdasta radionuklidin , ilmaistuna Bq / g, on suoraan verrannollinen puoli-elämän ja isotoopin katsoi, ilmaistuna sekunteina, jolla on seuraava kaava:
ATm{\ displaystyle A _ {\ mathrm {m}}} T1/2{\ displaystyle T_ {1/2}}
ATm=EIATM⋅ln2T1/2{\ displaystyle A _ {\ mathrm {m}} = {\ frac {N _ {\ mathrm {A}}} {M}} \ cdot {\ frac {\ ln {2}} {T_ {1/2} }}}jossa on Avogadron vakio (mol -1 ), ja moolimassa on radioisotooppi huomioon (g / mol).
EIAT{\ displaystyle N _ {\ mathrm {A}}}M{\ displaystyle M}
Tämä kaava mahdollistaa tietyn aktiivisuuden löytämisen tietäen radionuklidin puoliintumisajan. Käytännössä, määrittämiseksi fysikaaliset vakiot, mittaus tapahtuu toiseen suuntaan, tietäen, massa m ja aktiivisuus näytteen, voimme suoraan määrittää sen massa aktiivisuutta, ja moolimassa M , voimme sitten Laske radioisotoopin puoliintumisaika:
T1/2=ln2EIATAT⋅mM{\ displaystyle T_ {1/2} = \ ln {2} \, {\ frac {N _ {\ mathrm {A}}} {A}} \ cdot {\ frac {m} {M}}}.
Spesifinen aktiivisuus mahdollistaa näytteessä olevan radionuklidin massan laskemisen tietäen sen aktiivisuuden edellyttäen, että sen luonne on määritetty:
m=ATATm{\ displaystyle m = {\ frac {A} {A _ {\ mathrm {m}}}}}.
Esimerkkejä
Radioaktiiviset kemialliset alkuaineet
Esimerkiksi tritiumille :
- Puoliintumisaika on 12,32 vuosi, tai ~ 3,9 x 10 8 s ;
- Atomimassa on noin 3 g / mol (täsmälleen 3,016 049 2 g / mol );
- Avogadron vakio on 6,022141 79 × 10 23 mol −1
Tritiumin spesifinen aktiivisuus on siis 3,57 × 10 14 Bq / g tai 357 TBq / g tai 3,57 × 10 17 Bq / kg tai 357 PBq / kg .
Muita esimerkkejä:
Maan aktiivisuus maapallolla
Tyypillinen graniitti on spesifinen aktiivisuus suuruusluokkaa 60 Bq / kg, johtuen jäämiä uraania . Tasapainossa oleva uraani sen jälkeläisten kanssa aiheuttaa kokonaisaktiivisuutta 174 Bq / mg. Graniitista havaittu aktiivisuus vastaa siis pitoisuutta 174/60 × 10-6 tai 3 grammaa uraania per tonni graniittia.
Kilogrammassa maata tai maankuorta on keskimäärin 40 Bq / kg uraania 238 ja 40 Bq / kg kutakin sen jälkeläistä, mikä tarkoittaa, että joka toinen sekunti on 40 atomia uraania 238. Jos hajoamisketju on tasapaino; tapahtuu myös 40 radium 226 atomin, 40 radonin 222 atomin jne. hajoaminen.
Suuruusjärjestykset
milli
|
- 0,000 1 Bq / g = Luonnollinen radioaktiivisuus makeassa vedessä. → 0,1 Bq / L ;
- 0,001 Bq / g = Nestemäisten päästöjen raja, jonka Electricité de France (EdF) pitää "saastumattomana" . → 1 Bq / L ;
- 0,01 Bq / g = Luonnollinen radioaktiivisuus merivedessä : 12 Bq / kg (myös tietyt kivennäisvedet). → 12 Bq / L (pääasiassa kalium 40: n vuoksi );
- 0,1 Bq / g = ihmiskehon radioaktiivisuus (pääasiassa kalium -40: n takia), suuruusluokkaa 130 Bq / kg ; Ranskan terveysviranomaisten hyväksymä kynnysarvo
|
.
|
yksikkö
|
- 1 Bq / g = Luonnon radioaktiivisuus tyypillinen graniitti : 1000 Bq / kg (läsnäolosta johtuen uraanin, suuruusluokkaa 10 ppm ). " Hyvin matala-aktiivisen jätteen " alaraja ANDRAlle . Kipsille, tiilelle, betonille tyypillinen radioaktiivisuus. Tyypillinen maaperän radioaktiivisuus: 500 - 5000 Bq / kg .
- 10 Bq / g = Sairaalan nestepäästöjen raja (lokakuun 1981 asetus). Tyypillinen radioaktiivisuus fosfaatti lannoitteiden : 5000 Bq / kg .
- 100 Bq / g = Guaraparin hiekan luonnollinen radioaktiivisuus - Kivihiilituhkan radioaktiivisuus - Raja " erittäin matala-aktiivisen jätteen " ja " matala-aktiivisen jätteen " välillä ANDRAlle - Radioaktiivisuuden sääntelyraja, joka edellyttää ilmoitusta aktiivisuudesta muille kuin luonnontuotteille ( asetus 20. kesäkuuta 1966). "Radioaktiivisten aineiden" raja-arvo 24. kesäkuuta 1974 annetulle asetukselle. "Hyvin matalan aktiivisuuden" jätteen (VLL-jätteen) yläraja
|
|
kilo
|
- 1000 Bq / g = Säädösraja aktiivisuutta koskevaa ilmoitusta vaativien luonnollisten radioaktiivisten aineiden radioaktiivisuudelle (asetus 20. kesäkuuta 1966).
- 10000 Bq / g = uraanimalmin radioaktiivisuus . 235 U: n spesifinen aktiivisuus on 80 Bq / mg . Kemiallisesti puhdistetulla luonnonuraanilla (joka koostuu pääasiassa 238 U: sta tasapainossa sen jälkeläisen 234 U: n kanssa) ominaisaktiivisuus on luokkaa 25 Bq / mg .
- 100 000 Bq / g = " matala-aktiivisen " ydinjätteen (FA-jätteen) yläraja .
|
|
mega
|
- 1000000 Bq / g = 1 MBq / g = " keskitason " ydinjätteen (AM-jäte) yläraja .
|
|
keikka
|
- 1 GBq / g (10 9 ) = spesifinen aktiivisuus plutonium 239: 2,3 GBq / g .
|
|
tera
|
- 1 TBq / g (10 12 ) = suuruusluokka toimintaa ” korkea-aktiivisia - Long Life ” lasitetut jätteet paketit ( HaVL ): Keskimääräinen aktiivisuus paketin noin 10 16 Bq , sillä paino on suuruusluokkaa 100 kg eli luokkaa 0,1 TBq / g .
|
|
pieru
|
- 1 PBq / g (10 15 ) = Lyhytaikaisten radionuklidien ominaisaktiivisuuden suuruusluokka.
|
|
Huomautuksia ja viitteitä
-
http://www.andra.fr/pages/fr/menu1/les-dechets-radioactifs/la-radioactivite/niveau-d-activite-et-duree-de-vie-61.html
-
http://reseau-ecobatir.org/geneve-juin-2011/articles/rencontres-de-geneve---contributions.html
-
Hugo Bossard, " Tritium Loiressa: kyseiset analyysit " , julkaisussa Le Courrier de l'Ouest ,24. heinäkuuta 2019(käytetty 25. heinäkuuta 2019 ) .
-
[PDF] Luonnollinen radioaktiivisuus, maamerkkien lähde , sivustolla mines-energie.org
-
Ydinvoimaloiden tuottama radioaktiivinen jäte , ac-rouen.fr -sivustolla
Katso myös
Aiheeseen liittyvät artikkelit